|
|
  |
Помогите с акселерометрами и гироскопами, навигация в 3-мерном пространстве |
|
|
|
Sep 16 2009, 12:54
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 17
Регистрация: 16-09-09
Пользователь №: 52 409

|
Всем доброго времени суток. Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения? Спасибо.
P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна.
|
|
|
|
|
Sep 16 2009, 16:03
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 262
Регистрация: 3-04-07
Из: СПб
Пользователь №: 26 742

|
Цитата(oligarch @ Sep 16 2009, 16:54)  Всем доброго времени суток. Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения? Спасибо.
P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна. Человеку, без тени смущения, задающему вопрос “как работает гироскоп?” не стоит браться за инерциальные системы навигации, тем более с точностью до каких-то там миллиметров. Для его же пользы. Не надо. Займетесь тем, в чем у вас есть базовое образование, экономический эффект будет выше. P.S. Похоже на реинкарнацию записи на литой диск и навигацию “пчелок”.
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 03:27
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 17
Регистрация: 16-09-09
Пользователь №: 52 409

|
Цитата(Microwatt @ Sep 16 2009, 18:45)  Хм, так а что же должен выдавать акселерометр? Три проекции, а далее тригонометрия и интегрирование ускорений по осям. Вот и будете знать траекторию от начальной точки. он выдает три проекции по осям результирующей силы, действующей на чувствительный элемент. Эта результирующая сила = сила, с которой мы действуем на датчик + сила тяжести. Когда датчик лежит на столе, то он всё равно выдает ускорение свободного падения, но он же никуда при этом не двигается => Если тупо считать ускорение и перемещение из этих проекций, то получится, что датчик постоянно летит вниз под действием силы тяжести! Поэтому эту составляющую надо как-то исключить. PS: 1S49, если вы никогда не пытаетесь взяться с целью понять за то, что не понимаете, - мне вас просто жаль.
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 07:13
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 199
Регистрация: 2-03-05
Из: МОСКВА
Пользователь №: 3 016

|
Цитата(oligarch @ Sep 16 2009, 16:54)  Всем доброго времени суток. Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения? Спасибо.
P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна. Начните с книжки.. автор Пельпор. называется "Гироскопические приборы и системы"... Если вы сможете понять , что в ней написано - то сможете построить свою систему.
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 08:12
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 262
Регистрация: 3-04-07
Из: СПб
Пользователь №: 26 742

|
Цитата(oligarch @ Sep 17 2009, 07:27)  PS: 1S49, если вы никогда не пытаетесь взяться с целью понять за то, что не понимаете, - мне вас просто жаль. Одно дело понять, получить систематическое образование (в крайнем случае, самообразование), другое дело начать ”делать прибор”, не имея ясных представлений о его потенциальных (расчетных) возможностях. Вы, случаем, не систему позиционирования ротора 2-го гидроагрегата СШГЭС делаете? Тогда мне себя действительно жаль.
Сообщение отредактировал 1S49 - Sep 17 2009, 08:15
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 11:48
|

Йа моск ;)
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610

|
Цитата Это не странно. Да нет, Татьяна, с точки зрения буквы господин Microwatt прав. Ускорение покоящегося на поверхности Земли тела относительно Земли действительно равно 0. Просто то, что называется акселерометром, измеряет не ускорение, а вектор силы инерции, т.е. как это ни странно, измеряет фиктивную силу.
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 12:14
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Rst7 @ Sep 17 2009, 15:48)  Да нет, Татьяна, с точки зрения буквы господин Microwatt прав. Ускорение покоящегося на поверхности Земли тела относительно Земли действительно равно 0. Просто то, что называется акселерометром, измеряет не ускорение, а вектор силы инерции, т.е. как это ни странно, измеряет фиктивную силу. Акселерометр и другие подобные весы (а также все мыслимые приборы) измеряют силу инерции и(или) гравитацию, которые ни акселерометр, ни мы отличить (различить) не можем. И измеряет он не вектор. И сила эта не фиктивная.
|
|
|
|
|
Sep 17 2009, 12:30
|

Йа моск ;)
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610

|
Цитата И измеряет он не вектор. Трехосевой - именно вектор. Цитата И сила эта не фиктивная. Сила инерции? Цитата Сила тяжести не отличима от силы инерции. В неназываемой теории это не постулируется. Постулируется равенство гравитационной и инертной массы. А это немного не то
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|